نحوه عملکرد سیستم ایمنی ترمز خودرو – قسمت اول: سیستم ABS
در این سری مقتلات قصد داریم تا بسشتر با تکنولوژی های جدید بکار رفته در خودرو های امروزی آشنا شویم ، خصوصا با تکنولوژی های مرتبط با ایمنی خودرو تا دریابیم که تفاوت خودروهای ساخت داخل و آخرین ساخته های شرکت های مطرح خودرو سازی جهان در چیست.
از زمان ساخت و تولید انبوه خودرو مهندسین در تلاش بوده اند تا خودروها را ایمن تر طراحی کنند و برای این منظور بخش تحقیق و توسعه شرکت های سازنده خودرو با کمک شرکت های قطعه سازی و دانشگاه های مختلف به طراحی و توسعه سیستم های ایمنی مختلف با عملکرد های مختلف پرداختند که نام بردن هر یک و توضیح مختصر هر یک از این سیستم ها به خودی خود نیاز به یک مقاله چند صفحه ای دارد.

 

یکی از مهمترین بخش های خودرو که در سیستم ایمنی خودرو نقش اساسی ایفا می کند ترمز خودرو است که مهندسین در بهینه سازی این بخش تلاش زیادی کردند که حاصل آن سیستم هایی چون: ABSو EBD است. در این مقاله و چند مقاله آینده سعی خواهیم داشت تا نحوه عملکرد این سیستم ها و تاثیر آنان بر دینامیک خودرو را بررسی کنیم و در این مقاله به سیستم ABS خواهیم پرداخت.

ایده
حتما شما نیز از نزدیک یا از طریق تلویزیون خودرو های مسابقه ای مخصوصا خودروهای آمریکایی را دیده اید که اقدام به شتاب گیری از حالت سکون می کنند که در این حالت چرخی که نیرو به آن وارد می شود به حالت هرز بدور خود می چرخد. به این حالت هرزگردی میگویند. دلیل وجود این قضیه این است که نیرویی که به چرخ از طرف موتور خودرو وارد می شود بسیار بیشتر از نیروی اصطکاک بین چرخ و جاده است پس چرخ شروع به چرخش بدور خود میکند. حالت مشابهی نیز زمانی بوقوع می پیوندد که خودرو با سرعت قابل توجهی در حال حرکت برروی سطحی لغزنده است و در این حالت اقدام به ترمز گیری شدید می شود. در این حالت نیزچرخ خودرو نسبت به زمین حالت هرز پیدا می کند و در نهایت قفل می شود که در این شرایط خودرو قابل هدایت نیست پس ممکن است کنترل خود را از دست بدهد و همچنین مسافت بسیار بیشتری برای توقف کامل خودرو نیاز است.
ایده اصلی پشت سیستم ABS در این است که از هرزگردی چرخ ماشین جلوگیری کند تا از قفل شدن آن جلوگیری کند.

پیاده سازی
برای مشخص شدن نحوه پیاده سازی سیستم ABS باید بررسی کرد که چگونه می توان از قفل شدن چرخ ها جلوگیری کرد. به طور کلی با توجه به نحوه طراحی سیستم انتقال نیرو خودرو در شرایط ترمزگیری اگر یکی از چرخ های خودرو نسبت به سایر چرخ ها دارای سرعت دوران بیشتر یا کمتر باشد ممکن است آن چرخ قفل شود. پس اولین گام بررسی شرایط هر چرخ در حالت ترمزگیری است برای این منظور مهندسین خودرو به سراغ علم الکترونیک رفته و با استفاده از سنسور قراگرفته بر روی هر چرخ شرایط هر چرخ را بررسی می کنند.
در مرحله بعد مهندسین با تغییر نیروی وارده از ترمز چرخ را از حالت بحرانی خارج می کنند.یعنی اگر چرخی نسبت به سایر چرخ های خودرو در حالت ترمز گیری با سرعت کمتر دوران کند با کم کردن نیروی ترمز بر روی این چرخ ، سرعت دوران آن افزایش می یابد و چرخ از حالت بحرانی خارج می شود. در حالت دیگر نیز اگر چرخی نسبت به سایر چرخ های خودرو در حالت ترمزگیری با سرعت بیشتری دوران کند می توان با زیاد کردن نیروی ترمز روی آن چرخ سرعت دوران آن را کم کرد تا چرخ از حالت بحرانی خارج شود.
برای پیاده سازی این سیستم باید نگاهی کلی به سیستم ترمز خودروها بیندازیم. سیستم ترمز رایج هیدرولیکی است به این معنی که از یک سیلندر و پیستون برای اعمال فشار به لنت ترمز استفاده می شود.حال اگر فشار درون سیلندر کم یا زیاد شود نیروی ترمز تغییر می کند. برای پیاده سازی این قضیه سوپاپ ورودی سیلندر ترمز را با همنوع الکتریکی آن جایگزین کرده اند تا بتوان به وسیله پردازنده مرکزی خودرو میزان فشار درون سیلندر را تغییر داد.
لازم به ذکر است که برای تامین فشار سیلندرها هم از پمپ استفاده می شود.
حال یک بار روند کار سیستم ABS را از ابتدا بررسی می کنیم :
پردازنده مرکزی خودرو با کمک سنسور های موجود در هر چرخ سرعت دوران چرخ ها را در حالت ترمز گیری بررسی می کند. در صورتی که سرعت دوران یکی از چرخ ها نسبت به سایر چرخ ها متفاوت باشد پردازنده با فرمان لازم به سوپاپ الکتریکی سیلندرترمز، میزان فشار درون سیلندر را تغییر می دهد که با این کار میزان نیروی ترمز وارده به چرخ تغییر می کند و چرخ از حالت بحرانی خارج می شود پس احتمال قفل شدن آن نیز کم می شود. روند بالا به صورت مداوم و با سرعت زیاد انجام می شود به طوری که در هر دقیقه بین 15 تا 20 مرتبه این روند تکرار می شود.
عملکرد پایه ای سیستم ABS به صورت بالا است که البته عملکردهای دیگری مانند EBD نیز به این سیستم اضافه شده است که در مقالات بعدی به بررسی چگونگی عملکرد آنان خواهیم پرداخت.
حال سوال من این است که آیا هزینه ساخت و نگه داری این سیستم ساده کمتر از هزینه ی تصادفات

کشورمان نیست که خودرو سازهای وطنی از قرار دادن این سیستم برروی محصولات خود خودداری می کنند؟؟؟

سیستم انتقال قدرت دو کلاچه: 

 اکثر مردم این را می دانند که ماشین های موجود با دو سیستم انتقال قدرت متفاوت کار می کنند،یکی سیستم عادی که راننده با فشار دادن پدال کلاچ و با استفاده از دسته تعویض دنده ،دنده را تعویض می کند و دیگری سیستم اتوماتیک است که با استفاده از چند کلاچ و یک مبدل گشتاور و چرخدنده های سیاره ای همه کارهای تعویض دنده را برای راننده انجام می دهد.اما سیستم دیگری مابین این دو وجود دارد که ترکیبی از بهترین ویژگی های هر دو سیستم را فراهم می کند و آن سیستم انتقال قدرت دو کلاچه است که به آن ، سیستم انتقال قدرت شبه اتوماتیک ، سیستم دستی بدون کلاچ یا سیستم دستی انتقال قدرت اتوماتیک شده هم گفته می شود.
    البته در زمینه ماشین های مسابقه سیستم های شبه اتوماتیک مانند گیربکس دستی متوالی همواره استفاده شده اند اما در ماشین های معمولی تکنولوژی نسبتا جدیدی است.
     در این مقاله خواهیم آموخت که سیستم انتقال قدرت دو کلاچه چگونه کار می کند، و آن را با سیستم های دیگر مقایسه خواهیم کرد و بررسی خواهیم کرد که چرا بعضی آن را سیستم انتقال قدرت در آینده می دانند.
سیستم انتقال دو کلاچه کار دو گیربکس سیستم دستی را با هم انجام می دهد.برای درک بهتر این موضوع بهتر است طریقه کارکرد گیربکس دستی معمولی را مرور کنیم. وقتی که راننده می خواهد دنده را به وسیله دسته دنده عوض کند باید ابتدا پدال کلاچ را فشار دهد در این سیستم کلاچ رابطه بین موتور و گیربکس را قطع می کند و از انتقال قدرت به چرخها جلوگیری می کند سپس راننده با دست و به وسیله دسته دنده ،دنده جدیدی را انتخاب می کند در ضمن این کار حلقه دندانه دار شده ای از یک چرخدنده به چرخدنده با اندازه متفاوت حرکت می کند.وسایلی که همزمانساز (synchronizer) نامیده می شوند دنده ها را قبل از اینکه با هم درگیر شوند هم سرعت می کند تا از خرد شدن چرخدنده ها جلوگیری شود.وقتی که چرخدنده جدید درگیر شد راننده پدال کلاچ را رها می کند.با این کار دوباره موتور به گیربکس وصل می شود و نیرو دوباره به چرخها منتقل می شود.
    پس در یک سیستم انتقال قدرت دستی معمولی جریان دایمی قدرت از موتور به چرخها وجود ندارد. قطع وصل شدن جریان قدرت پدیده ای را به نام shift shock  یا torque interrupt به وجود می آورد. اگر راننده کار آزموده نباشد سرنشینان ماشین در ضمن تعویض دنده به جلو و سپس به عقب پرتاب می شوند.
 
    یک گیربکس دو کلاچه از دو کلاچ استفاده می کند و در عین حال پدال کلاچ ندارد ،کنترل گرهای الکترونیکی و هیدرولیکی پیچیده ای کلاچ ها را کنترل می کنند در سیستم انتقال قدرت اتوماتیک هم اینگونه است.درDCT(سیستم انتقال قدرت دو کلاچه) کلاچ ها مستقل از هم عمل می کنند.یک کلاچ چرخدنده های فرد را کنترل می کند و دیگری چرخدنده های زوج را.با استفاده از این شیوه دنده بدون قطع جریان نیرو از موتور به چرخها عوض می شود.این سیستم به شکل زیر عمل می کند:
  رانندگان می توانند حالت اتوماتیک کامل را برای ماشین خود انتخاب کنند و تمام وظایف تعویض دنده را به کامپیوتر محول کنند.در این حالت رانندگی بسیار شبیه به رانندگی با ماشین مجهز به گیربکس اتوماتیک است چون  DCT به ترتیب  یک چرخدنده را خارج و دیگری را درگیر می کند شوک هنگام تعویض دنده (shift shock) کاهش می یابد و مهمتر از همه تعویض دنده تحت نیرو انجام می گیرد یعنی یک جریان قدرت ثابت و پایدار بین موتور و چرخ ها وجود خواهد داشت.
یک ساختار مبتکرانه متشکل از دو شفت با جدا کردن چرخدنده های فرد و زوج تمام موارد فوق را ممکن می سازند.در قسمت بعد مطالبی را در مورد این دو شفت خواهیم آموخت.
شفت های سیستم انتقال قدرت دو کلاچه:
یک شفت دو قسمتی در مرکز DCT قرار دارد.بر خلاف گیربکس های دستی معمولی که همه چرخدنده ها روی یک شفت ورودی قرار دارند ،DCT چرخدنده های زوج و فرد را به وسیله دو شفت ورودی از هم جدا می کند.این چگونه ممکن است؟ شفت خارجی به صورتی سوراخ شده که محفظه ای را برای شفت داخلی فراهم می کند و شفت داخلی در آن جا می گیرد.شفت خارجی  به چرخدنده های دو و چهار وصل است و شفت داخلی به چرخدنده های اول ،سوم و پنجم متصل است.
تصویر زیر ترتیب قرار گیری اجزا را در یک سیستم پنج دنده DCT نشان می دهد.توجه کنید که یک کلاچ چرخدنده های دوم و چهارم را کنترل می کند و کلاچ دیگر به صورت مستقل چرخدنده های اول و سوم و پنجم را کنترل می کند.این همان چیزی است که تعویض برق آسای دنده ها را ممکن می کند و در عین حال قدرت همواره به صورت ثابت یه چرخ ها منتقل می شود. سیستم انتقال اتوماتیک استاندارد نمی تواند این نیاز را برطرف کند زیرا در این سیستم برای تمام چرخدنده ها از یک کلاچ استفاده می شود.
 
کلاچ های چند صفحه ای
  از آنجایی که سیستم دو کلاچه شبیه سیستم اتوماتیک است شاید فکر کنید که این سیستم به مبدل گشتاور نیاز داشته باشد چیزی که در سیستم اتوماتیک مورد نیاز است تا قدرت به چرخ ها منتقل شود در حالی که DCT به مبدل گشتاور نیاز ندارد.به جای آن DCT هایی که هم اکنون در بازارند از کلاچ های چند صفحه ای خیس استفاده می کنند.کلاچ خیس کلاچی است که اجزای کلاچ را در مایعی شست و شو می دهد تا هم اصطکاک کم شود هم از گرمای تولید شده بکاهد.تولید کنندگان در حال توسعه DCT های با کلاچ خشک هستند درست مانند سیستم های دستی.اما ماشین هایی که مجهز به DCT هستند از کلاچ خیس استفاده می کنند. بسیاری از موتور سیکلت ها از یک کلاچ چند صفحه ای استفاده می کنند.
 
درست همانند مبدل گشتاور ،کلاچ چند صفحه ای از فشار هیدرولیکی برای به حرکت در آوردن چرخدنده ها استفاده می کند.مایع کار خود را در داخل پیستون کلاچ انجام می دهد_در شکل بالا مشخص است_وقتی که کلاچ درگیر می شود فشار هیدرولیکی داخل پیستون فنر های حلقه شده را تحت فشار قرار می دهد.با این کار یک دسته از صفحه های کلاچ و دیسکهای اصطکاکی به صفحه فشار که ثابت است فشرده می شوند.دیسکهای اصطکاکی دارای دندانه های داخلی هستند و به گونه ای طراحی شده اند که با دندانه های روی غلطکهای کلاچ درگیر شوند و این غلطکها هم به نوبه خود با چرخدنده هایی که نیرو را انتقال می دهند درگیر می شوند.سیستم انتقال قدرت دو کلاچه خشک آ او دی(Audi) ،هم یک فنر حلقه ای کوچک هم یک فنر بزرگ میانی دارد.
 
    به منظور آزاد کردن کلاچ ،از فشار روغن درون پیستون کاسته می شود.با این کار فنر های پیستون که اعمال فشار روی مجموعه کلاچ و صفحات فشار را ممکن می کنند به حالت آزاد بر می گرد.
معایب و مزایای سیستم انتقال قدرت دو کلاچه :
   خوشبختانه قبلا مشخص شد که چرا DCT ها را جزو سیستم های انتقال قدرت دستی اتوماتیک شده می دانند.در اصل DCT دقیقا مانند سیستم دستی کار می کند.این سیستم شامل شفت ورودی شفت جانبی در محفظه چرخدنده ها ،هماهنگ کننده ها و کلاچ است تنها چیزی که ندارد پدال کلاچ است چون سیستم های هیدرولیکی و سیم پیچ ها کار تعویض دنده را انجام می دهند. حتی در این حالت نیز راننده می تواند با استفاده از دکمه یا دسته تعویض دنده تعیین کند که سیستم چه موقع عمل کند.
    با توجه به اینکه رفتن به دنده بالاتر ظرف 8 میلی ثانیه انجام می گیرد پس رانندگان در ضمن تعویض دنده یکی از چندین محاسن DCT ها را تجربه خواهند کرد و آن هم شتابگیری دینامیک و پیوسته آن است.تعویض دنده یکنواخت با حذف شوک- shift shock _که در سیستم دستی و بعضی از سیستم های اتوماتیک وجود دارد_ حاصل می شود.بهترین حسن DCT ها این است که به راننده این امکان را می دهد تا با توجه به راحتی خود انتخاب کند که خود عمل تعویض دنده را انجام دهد یا کامپیوتر همه کارها را انجام دهد.
 
 Audi TT Roadster یکی از چندین مدل Audi که از سیستم انتقال دو کلاچه استفاده می کند.
     شاید بزرگترین حسن DCT ها صرفه جویی در مصرف سوخت باشد .از آنجایی که در ضمن تعویض دنده انتقال قدرت از موتور به چرخ ها قطع نمی شود مصرف سوخت به صورت قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.بعضی از متخصصان می گویند یک سیستم 6 دنده DCT در مقایسه با یک سیستم اتوماتیک 5 دنده افزایش 10درصدی بازده نسبی سوخت را بدست می دهد.
    بسیاری از تولید کنندگان اتومبیل به DCT ها علاقه مند شده اند این در حالی است که تولید کننده گان موتور ها از هزینه ای که باید صرف تغییراتی در خطوط تولید موتور شود نگرانند و این باعث افزایش قیمت ماشین هایی که مجهز به DCT هستند می شود و ممکن است خریداران آگاه را از خرید این ماشین ها منصرف کند.
به علاوه امروزه تولید کنندگان بیشتر در تکنولوژی های مربوط به سیستم های انتقال قدرت متناوب سرمایه گذاری می کنند.یکی از موارد مورد توجه سیستم تعویض دنده پیوسته است ( CVT ).CVT  یکی از انواع سیستم های اتوماتیک است که از یک سیستم پولی و یک تسمه ویا یک زنجیر به منظور تنظیم نسبت چرخدنده ها استفاده می کند.CVT ها همچنین شوک هنگام تعویض دنده را هم کاهش می دهند و بازده سوخت را به میزان قابل ملاحظه ای افزایش می دهند اما CVT ها نمی توانند نسبت به گشتاورهای بالای مورد نیاز در ماشین های با توان بالا پاسخگو باشند.
DCT ها این مشکلات را ندارند و برای اتومبیل های با توان بالا ایدآل هستند.در اروپا ، جایی که  سیستم دستی بیشتر به خاطر عملکرد خوب و بازده سوخت مناسب ترجیح داده می شود پیش بینی می شود که DCT ها 25% بازار را به خود اختصاص دهند و تنها یک درصد از محصولات اروپای غربی تا سال 2012 مجهز به CVT خواهند بود.
   حال به تاریخچه و آینده DCT ها خواهیم پرداخت.
 
سیستم انتقال قدرت دو کلاچه،گذشته حال و آینده
   فردی که گیربکس اتوماتیک را ابداع کرد یکی از پیشگامان مهندسی خودرو بود. آدولف کگرس(Adolphe Kégresse) بیشتر به خاطر ماشین های نظامی (half-track) معروف است.نوعی از ماشین هایی که مجهز به چرخهای خاصی هستند و امکان رانندگی در هر نوع ناهمواری زمین را فراهم می کنند.در سال 1939 کگرس طرح استفاده از سیستم دو کلاچه را مورد توجه قرار داد و امیدوار بود در خودرو افسانه ای مخصوص بکسل سیتروئن به کار رود اما متاسفانه شرایط ناسازگار تجاری مانع پیشرفت بیشتر در این زمینه شد.
    هم Audi هم Porsche مفهوم دو کلاچه را در طرح های خود مد نظر قرار دادند هرچند که استفاده این شرکت ها از سیستم دو کلاچه تنها به ماشین های مسابقه محدود شد. Porsche Dual Klutch یا PDK شامل مدل های مسابقه ای 956 و 962 C بودند.در سال 1986 پورشه 962 در مسابقه 1000 کیلومتری مونزا (Monza) که بین خودروهای نمونه اولیه در سطح جهان برگزار می شود موفق به کسب مقام اول شد. این اولین برد اتومبیل های مجهز به PDK نیمه اتوماتیک بود . این مدل به وسیله پدال عمل تعویض دنده را انجام می داد. Audi هم در سال 1985 تاریخ ساز شد ، زمانی که یک ماشین کواترو S1 مجهز به سیستم انتقال قدرت دو کلاچه در مسابقه بالا رفتن از تپه از یک کوه به ارتفاع 4300 متر بالا رفت و موفق به کسب مقام اول شد.
 
Porsche 962
  تا سال های اخیر ماشین های مجهز به سیستم دو کلاچه وارد بازار نشدند طبق اجازه نامه BorgWarner's DualTronic فلکس واگن از پیشگامان سیستم انتقال قدرت دو کلاچه است. ماشین های اروپایی که از این سیستم استفاده کرده اند شامل مدل های زیر است:
Volkswagen Beetle  Golf   Touran    Jetta   Audi TT     A3
Toledo     Leon     Octavia Skoda    Altea Seat
 
Volkswagon Jetta 2.0

   فورد دومین تولید کننده سیستم های انتقال قدرت دوگانه است که این کار با همکاری فورد اروپا و سرمایه گذار 50/50 خود تولید کننده سیستم انتقال قدرت_جتراگ فورد (GETRAG_FORD) انجام می پذیرد.این شرکت یک سیستم دو کلاچه شش دنده را تحت عنوان سیستم پاور شیفت (Powershift) در سال 2005 در نمایشگاه بین المللی فرانکفورت به نمایش گذاشت با این وجود محصولات آنها دو سال بعد به اولین نسل پاور شیفت ها مجهز شدند.

  توربوشارژ(Turbocharger):
           زماني كه مردم درباره خودروهاي مسابقه اي يا موتورهايي با بازدهي و عملكرد بالا صحبت مي كنند معمولاً بحث توربوچارجرها مطرح مي شود. توربوچارجرها همچنين در موتورهاي ديزلي بزرگ نيز استفاده مي شوند.
           توربوچارجر يك كمپرسور مي باشد كه توان خروجي موتورهاي احتراق داخلي را در اثر افزايش ميزان جرم هوا و سوخت ورودي به موتور افزايش مي دهد. يكي از مزاياي بزرگ توربوچارجرها آن است كه افزايش قدرت خروجي موتور آنها در مقايسه با وزن آنها بسيار ناچيز است و اين يكي از دلايلي است كه باعث شده توربوچارجرها تا اين اندازه محبوب و معروف گردند.
           توربوشارژر چیست؟
توربوشارژر نوعی سیستم دمنده است که هوا را با فشار زیاد به درون سیلندر می دمد. همان طور که می دانید، هنگامی که پیستون در حالت عکسش قرار دارد، مخلوط هوا و سوخت (در موتور دیزلی، هوا) را به درون سیلندر می مکد. هر چه فشار هوا بیشتر باشد مقدار مولکولهای هوا بیشتر خواهد بود، و باتبع مخلوط هوا و سوخت بیشتری در سیلندر جای خواهد گرفت. هر چه سوخت بیشتر باشد، قدرت ناشی از احتراق هم بیشتر خواهد بود.
            
           نحوه عملكرد توربوچارجر:
           يك توربوچارجر از يك كمپرسور و يك توربين گازي تشكيل شده است كه توربين گازي توسط پيچ به مانيفولد دود متصل مي شود و گازهاي خروجي از موتور باعث چرخش توربين گاز شده و به سبب آن كمپرسور كه توسط يك شفت به توربين گازي متصل است شروع به چرخش نموده و هواي محيط را مكش كرده و سپس آن را متراكم كرده و به طرف موتور مي فرستد و هواي ورودي بيشتر به موتور به معني سوخت بيشتر به داخل موتور و هوا و سوخت بيشتر به معني انرژي و قدرت خروجي موتور مي باشد..
             
           سرعت چرخش توربين با توجه به استفاده توربوچارجر مي تواند متفاوت باشد و اكثراً داراي سرعتهاي چرخش بالا هستند به همين دليل بايد از ياتاقانهاي مخصوصي استفاده گردد كه بتواند نيروي حاصل از چرخش شفت را تحمل كند كه معمولاً از ياتاقانهاي سيال استفاده مي شود. در ياتاقانهاي سيال بين شفت و ياتاقان يك لايه روغن قرار دارد كه روغن فوق دو وظيفه مهم بر عهده دارد:     
               ۱- باعث خنك شدن شفت و ساير قسمتهاي توربوچارجر مي شود 
             ۲- باعث از بين رفتن اصطكاك بين شفت و ياتاقان هنگام چرخش مي شود
           نكاتي پيرامون توربوچارجر:
           ۱- تقويت بيش از اندازه: اگر فشار توليدي توربوچارجر خيلي زياد باشد همان طور كه مي دانيد اين امر باعث بالا رفتن درجه حرارت هواي ورودي به موتور شده و در نتيجه سوخت قبل از آن كه توسط شمع محترق شود دچار خودسوزي شده كه به پديده فوق ضربه  مي گويند كه براي جلوگيري از پديده فوق مي بايست از بنزين با درجه اكتان بالاتر استفاده نموده و يا نسبت تراكم موتور را كاهش دهيم.
           ۲- پس افت (Lag): يكي از مشكلات توربوچارجر آن مي باشد كه توربوچارجرها نمي توانند يك قدرت فوري را زماني كه شما پدال گاز را فشار مي دهيد، ايجاد نمايند و مدت زماني طول مي كشد تا توربين گاز چرخيده و هواي متراكم شده را به داخل موتور بفرستد. به همين خاطر شما در اول حركت خودروي خود احساس يك حركت ناگهاني به طرف جلو مي كنيد. دليل اين موضوع نيروي اينرسي (واماندگي) قسمت چرخنده توربين گاز مي باشد. اما مي توانيم با تمهيداتي نيروي اينرسي را كاهش داده تا توربين گاز بتواند در مدت زمان كوتاهي شتاب گرفته و ديگر پديده پس افت ايجاد نشود، كه در زير به مواردي اشاره مي كنيم:
           الف) استفاده از توربوچارجرهاي كوچك به جاي توربوچارجرهاي بزرگ: يكي از راههاي كه مي توانيم نيروي اينرسي توربين گاز را كاهش دهيم آن است كه از توربوچارجرهاي كوچك استفاده نمائيم زيرا توربوچارجرهاي كوچك سريعتر شتاب گرفته و در دور پائين موتور تقويت بهتري ايجاد مي نمايند اما نمي توانند تقويت بيشتري را در دورهاي بالاي موتور كه ما نياز به وارد نمودن حجم بيشتري از هوا به موتور هستيم را توليد كنند و نيابد دور توربين گاز در آنها خيلي بالا رود
           در جاهائي كه ما نياز به شتاب بالا در توربين گاز و مقدار بيشتري از هواي ورودي به موتور داريم مي توانيم از دو توربو چارجر كوچك كه به صورت مجزا از يكديگر مي باشند، استفاده نمائيم كه شركتهاي خودروسازي همچون تويوتا، آئودي، مزدا اين نوع توربوچارجر را در برخي از توليدات خود به كار برده اند. به توربوچارجرهاي فوق توربوچارجرهاي دوقلونيز مي گويند
           ب) استفاده از توربين گاز با پره هاي سراميكي: همان طور كه مي دانيد توربين گاز با پره هاي سراميكي سبكتر از توربين گاز با پره هاي فولادي هستند در نتيجه اين امر باعث مي شود كه توربين گاز سريعتر شتاب گرفته و نيروي اينرسي كاهش يابد.
           
           ج) استفاده از ياتاقانهاي توپي (Ball Bearing) به جاي ياتاقانهاي سيالي: برخي از توربوچارجرها از ياتاقانهاي توپي به جاي ياتاقانهاي سيالي استفاده مي كنند كه ياتاقانهاي فوق بسيار دقيق و از مواد پيشرفته و خاصي ساخته شده اند تا بتوانند سرعت و حرارت شفت را كنترل نمايند. ياتاقانهاي توپي باعث مي شوند كه شفت با اصطكاك كمتري بچرخد و همچنين اين نوع ياتاقانها به ما اجازه مي دهد تا از شفتهاي كوچكتر و سبكتر استفاده نمائيم كه امر فوق باعث مي شود تا توربين گاز با شتاب بيشتري چرخيده و نيروي اينرسي آن كاهش يابد.
           د) استفاده از توربوچارجرهاي ترتيبي (Sequential Turbocharger): برخي از موتورها از دو توربوچارجر با اندازه مختلف استفاده مي كنند كه توربوچارجر كوچكتر در دور پائين موتور تا پس افت را كاهش دهد استفاده دارد اما توربو چارجر بزرگتر در دورهاي بالاتر موتور كه نياز به تقويت و حجم بيشتري از هوا داريم كاربرد دارد. اين نوع توربوچارجر در ب.ام.و سري 5 مدل 535d استفاده شده است.
 
 
مكانيزم كنترل توربين گاز
بسياري از توربوچارجر خودروها يك سوپاپ بايپس يا گذرگاه فرعي دارد كه باعث مي شود در توربوچارجرهاي كوچك ميزان چرخش آنها از حد مجازي تجاوز نكند. در واقع سوپاپ بايپس فشار داخل توربين گاز را حس كرده و اگر فشار آن بالا باشد سوپاپ فوق باز شده و مقداري از گاز را به خارج از محفظه توربين گاز هدايت مي كند تا اين كه فشار به ميزان مطلوبي برسد.
 
 
كولر داخلي
همان طور كه مي دانيد زماني كه هوا فشرده مي شود آن گرم شده و منبسط مي شود اما هدف از استفاده توربوچارجرها افزايش ميزان چگالي ورودي به موتور (تعداد بيشتري از مولكولهاي هوا) مي باشد. به همين خاطر از كولرهاي داخي استفاده مي كنند تا هواي فشرده خروجي از كمپرسور را خنكتر كند تا ميزان چگالي آن افزايش يابد.
 
 
بدین ترتیب موتور مجهز به توربوشارژر قدرت بیشتری نسبت به موتور معمولی تولید می کند. توربوشارژر به سادگی می تواند نسبت قدرت به وزن موتور را بهبود ببخشد، یعنی با قدرت مساوی، خودروی مجهز به توربو شارژر از موتوری با وزن و حجم کمتر سود می برد، در نتیجه حجم و وزن خودرو نیز کمتر می شود و این بدان معنی است که شتاب خودروی مجهز به توربوشارژر بیشتر است و سریع تر به سرعت مناسب دست پیدا می کند
اما توربوشارژر قدرت لازم برای فشرده کردن هوای ورودی را از کجا تأمین می کند؟ در نوع ابتدایی توربوشارژر (که سوپر شارژر نام دارد)، قدرت مورد نیاز از میل لنگ گرفته می شد، یعنی بخشی از توان تولیدی خودرو صرف فشرده سازی هوای ورودی می شد.

ولی در نوع پیشرفته تر که همان توربوشارژر است، از فشار گاز خروجی اگزوز استفاده می شود. گازهای خروجی اگزوز داغ هستند و می توان از انرژی جنبشی، سرعت و فشار آنها برای چرخاندن یک توربین استفاده کرد. این توربین هم یک پمپ هوا را می گرداند و در نهایت، پمپ، هوا را فشرده کرده به درون سیلندر می فرستد. توربین نصب شده در مسیر گازهای خروجی گاه به سرعت 150 هزار دور در دقیقه می رسد که بیش از 30 بار سریع ر از دور موتور اغلب خودروهای امروزی است.
 
           دمای این توربین هم به دلیل تماس با گازهای داغ خروجی بسیار بالاست. این دو عامل موجب می شوند توربین از فناوری پیشرفته ای برخوردار باشد تا بتواند کارآیی و دوام خود را تا مدت ها حفظ کند.

یک نگاه آماری
توربوشارژرهای رایج می توانند هوا را به فشار 40 تا 55 کیلوپاسکال بیشتر از هوای محیط برسانند. از آنجایی که فشار هوای سطح دریا 100  کیلوپاسکال است، مشخص می شود که توربوشارژر تقریباً 50% هوای بیشتر وارد سیلندر می کند. بنابراین انتظار می رود که قدرت هم تا پنجاه درصد افزایش یابد. ولی به دلیل برخی تلفات، این افزایش قدرت بین 30 تا 40 درصد خواهد بود
           یکی از دلایل این اتلاف به این موضوع باز می گردد که کار مورد نیاز توربوشارژر رایگان نیست. هنگامی که گاز خروجی اگزوز توربین را می چرخاند، بدان معنی است که مقاومتی در برابر خروج گازها وجود دارد، پس پیستون باید فشار بیشتری اعمال کند تا گاز تخلیه شود و این، بخشی از قدرت موتور را مصرف می کند.

.
           
یکی دیگر از مزایای توربوشارژر، قابلیت بهبود کارکرد موتور در ارتفاعات است. در ارتفاعات، فشار هوا کمتر است و در نتیجه هوای کمتری در سیلندر وارد می شود. خودروهای معمولی در چنین ارتفاعاتی با کاهش قدرت مواجه می شوند، ولی خودروهای مجهز به توربوشارژر علیرغم آنکه با کاهش قدرت مواجه می شوند، ولی مقدار این کاهش به مراتب کمتر است؛ چرا که کار لازم برای فشرده کردن گاز رقیق کمتر است

نام خودرو: پورشه کاین S
تعداد سیلندر: 8(32 سوپاپ)
حجم موتور: 4806 سی سی
قیمت: 850 میلیون تومان

نام خودرو: هیوندای سانتافه
تعداد سیلندر: 4(16 سوپاپ)
حجم موتور: 2359 سی سی
قیمت: 230 میلیون تومان

نام خودرو: ب‌ام‌و Z4 sDrive35i
تعداد سیلندر: 6(24 سوپاپ)
حجم موتور: 2979 سی سی
قیمت: 380-550 میلیون تومان

نام خودرو: مرسدس بنز GLK
تعداد سیلندر: 6(24 سوپاپ)
حجم موتور: 3498 سی سی
قیمت: 370-400 میلیون تومان

نام خودرو: مرسدس بنز  SL500
تعداد سیلندر: 8(32 سوپاپ)
حجم موتور: 4663 سی سی
قیمت: 910-940 میلیون تومان